摘要：随着社会发展和科技水平的不断提升,工业技术的发展相比之前取得很大进步,工业生产已经逐渐向技术自动化方向发展,尤其是在信息化科学技术发展飞快的现在,工业生产采用智能化技术和科学化管理的理论也已深入人心,工业自动化仪表和自动化控制技术的发展证明我国的工业技术已经达到现代化水平的要求.基于此,本文就工业仪表自动化控制技术发展的新趋势进行分析与研究。
关键词：工业仪表；自动化控制技术；发展趋势
一、工业自动化仪表与自动化控制技术存在的不足
信息技术的发展为工业自动化仪表与控制技术带来了积极的意义，但是作为一项新的技术，要经过一段时间的探索与应用，现阶段还面对着一些技术上的不成熟，存在着诸多的不足，主要集中在四个方面，其一，仪表的可互操作性问题，工业自动化仪表与自动化控制技术的结合的一大特征就是仪表的可互操作性，但是实际的应用中难以做到无缝衔接，互操作性的程度不高，限制了性能的提升。其二，自动化系统信息的安全性能，安全性不足导致自动化仪表的性能不够稳定，出现各种兼容性的问题或控制的精确度不足，出现较大的误差。其三，系统的可靠性与故障诊断，可靠性还不高，尤其是在工作环境复杂的自动化仪表中，经常出现故障，但诊断的效率不高，导致维护不及时，影响正常的生产。其四，程序与软件的可靠性问题，自动化控制技术的功能是通过程序与软件来实现的，但软件程序存在漏洞、考虑的方面不周全等问题，导致可靠性差，自动化仪表的工作状态不稳定，影响生产。
二、工业自动化仪表控制系统技术研究
2.1智能化
纵观目前我国工业自动化仪表的发展态势，不难看出工业自动化仪表的核心是智能化。这种智能化主要反映在下面几大新功能。从工控的角度上来说，以前控制的算法知识由DCS或者调节器来完成计算，而现在只需一台已将PID模块植入的智能化的执行器或变送器即可，就能同相关的现场仪表一起实现自主调节的目标，从而提升整个系统的可靠性。
2.2高精度化
因目前我国国家政策与法令对节能减排的要求与日提升，工业生产对于成品质量的要求也在不断提高，故提高测量仪表与控制系统的精度已成大势所趋。举个例子，有贸易交换计量用途的科氏质量流量计，其精度高达0.05%，一些气体超声波流量计的准确度高达0.5%，而新一代的DCS也把这个当成一项重要指标。如今部分项目在招标过程中，针对相关产品的精度也作出了明确的规定。
2.3无线化
作为一种有广泛的发展前景的技术，现场总线应得到飞快的发展与推广利用。然而因过多的国际标准的制约，给其推广应用造成了很大的影响。举个例子，第一代总线型的现场总线的国际标准多达10余种，再加上第二代的实时工业以太网，它也许具备20余种国际标准，而第三代总线的通信方案也在慢慢确立，各大跨国公司及相关组织均在确立各自的标准，仅在当下和利时、艾默生、西门子等一些大公司都制定了各自的标准。
2.4开放性
当前我国愈来愈多的测控仪器采用以高性能微处理器为硬件系统核心、VxWork、Linux等嵌入式操作系统为系统软件核心的嵌入式系统技术，在未来的发展时期计算机与仪器仪表的联系会日益密切起来。Agilent公司认为，在仪器仪表设备上应包含计算机的全部接口，从而让人感觉这种仪器的使用与操作电脑的方法差不多。依靠网络产生特定功能的测控系统，可有助于多样化智能化现场测控设备的开放式互联系统的实现。
2.5网络化
现场总线技术具备促进智能仪表的作用的充分发挥的作用，它是一种通过运用计算机数字化通信技术让自动控制系统同现场设备一起进入工厂信息网络，从而转成企业信息网络底层。相信在工业信息网络技术发展的带动下，我国很快就会产生以网络结构体系为主要特性的新型自动化仪表。
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三、工业自动化仪表与自动化控制技术应用
工业自动化仪表与自动化控制技术的应用非常广泛，给工业生产带来了积极的意义，下面就石油工业过程智能化、机械制造智能化和管理智能化进行简要分析。
（1）石油工业过程智能化：自动化控制仪表可以检测石油生产中的流量、压力、温度等变量，完成流体、粉体的整体化学处理，借助于测量仪表、调节装置和计算机组成过程智能化系统，完成加热、精馏塔等全过程的生产控制，管控方式主要有三种：最佳管控、前馈管控和反馈管控。
（2）管理智能化：管理智能化以物料管理为例，通过工业自动化仪表来检测物料信息，如库存量、库存的环境状态等，尤其是对于一些危险品或质量要求高的物料，要确保物料的稳定性和安全，需要检测温度、湿度等环境因素，一旦出现异常状况，能第一时间响应。管理智能化是许多数据性能的电脑与终端形成了一个局域网，能够给管理提供多种方案，方便决策。
（3）机械制造智能化：机械制造是工业中的核心部分，但是传统的机械制造面对着许多的局限性，影响了精度、稳定性、安全性、经济效益等提高，不符合未来的发展趋势。而基于工业自动化仪表与自动化控制技术的机械制造，已经具备了良好的发展前景。如在机器人、数控技术、加工单位等智能制造领域，通过自动化仪表提供的信息，能够实现柔性生产和精细化生产。
四、工业自动化控制技术发展的新趋势
4.1电气仪表设备未来的发展方向
在工业自动化控制技术的发展中，电气仪表设备向智能化、无线化、数字化与高精度化方向发展将成为其发展的新趋势和新方向。随着科学技术的快速发展，数字化、智能化已经被应用到工业各个领域，工业电气仪表设备的数字化、智能化控制自然也不例外。在电气仪表设备数字化、智能化发展的过程中，工业企业可以借助计算机完成对生产过程的高度集成与分散控制。
4.2自动化和信息化的相互结合
信息技术可以帮助工业企业对员工进行技术培训和教育，加快企业仪表自动化控制的建设步伐。因此，在工业仪表自动化控制技术的发展过程中，工业企业需要将仪表自动化和信息化相互结合，强化对电气仪表设备和生产过程仪表自动化管理与控制，通过两者的相辅相成，既完成信息采集、处理和应用工作，又实现仪表自动化控制的全面性和准确性。
4.3智能化生产
高度智能化是我国工业自动化生产技术的效果。从未来的发展趋势来看，智能化生产是工业自动化控制发展的大体方向。智能化生产主要是实现了机械设备自动化生产多样性的产品。如在工业自动化控制生产产品的过程中，通过对工业自动化流量、压力或者温度的补偿过程中，相应的仪表需要分别对流量、压力或者温度进行测量，分别进行了计算处理之后给相应的变送器发送指令来不断完成其补偿操作。在智能化操作的变送器可以一次性完成以上操作，同时还可以实现真正工业自动化控制。另外，在未来的发展过程中，工业自动化控制软件将逐渐朝着先进的自动化控制技术方向发展。工业自动化控制软件将从人为操作逐渐朝着智能化机械操作发展。目前，先进自动化控制策略主要体现在：自适应控制、鲁棒控制、预测控制、只能控制等系统。
结束语
综上所述，我国制造业的快速发展主要依靠先进的自动化控制技术，因此，为促进社会经济的进一步发展，建设可持续发展的和谐社会，生产企业应加强自动化控制技术的应用，确保该技术在实际工作中不断完善与发展。
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论文作者:张涛
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/17
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